家用多功能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))</p><p>　題 目：家用多功能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué) 院：</p><p>　學(xué)生姓名：</p><p>　專(zhuān) 業(yè)：電子信息工程</p><p>　班 級(jí)：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p>

2、<p>　起止日期：</p><p>　　家用多功能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　智能門(mén)禁系統(tǒng)是一種綜合性的多學(xué)科的高科技技術(shù)集合，它涉及電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等諸多新技術(shù)領(lǐng)域。依賴(lài)電子技術(shù)逐漸成為了這個(gè)世紀(jì)的一種浪潮，人們?cè)囍剿饔秒娮蛹夹g(shù)來(lái)做門(mén)鎖，

3、特別是在智能卡誕生后。用一些簡(jiǎn)單的功能芯片作為智能門(mén)禁系統(tǒng)的控制處理芯片，通過(guò)對(duì)與之想連接的各個(gè)開(kāi)門(mén)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鎖的開(kāi)關(guān)操作。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是完成一個(gè)家用多功能門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以常見(jiàn)的80C51單片機(jī)芯片作為家用多功能門(mén)禁系統(tǒng)的控制芯片，用主單片機(jī)芯片作為一個(gè)簡(jiǎn)單的電子門(mén)鎖，通過(guò)對(duì)主單片機(jī)芯片P1口組成的4*4非獨(dú)立式進(jìn)行按鍵，查表獲得按鍵得到的鍵碼所對(duì)應(yīng)的鍵值，根據(jù)這些鍵值輸入密碼來(lái)進(jìn)行開(kāi)門(mén)、修改密碼等操作；通過(guò)主單片機(jī)和

4、用戶(hù)端單片機(jī)的連接和詢(xún)問(wèn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)訪客的訪問(wèn)（門(mén)鈴詢(xún)問(wèn)用戶(hù)端）、并由用戶(hù)端單片機(jī)控制視頻、音頻的傳輸并將開(kāi)門(mén)信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、通話信號(hào)反饋給主單片機(jī)；由主單片控制開(kāi)門(mén)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)端的遠(yuǎn)距離控制開(kāi)門(mén)、監(jiān)視等。這中間需要很好的利用單片機(jī)自身的中斷和計(jì)時(shí)器等模塊，在理解單片機(jī)中斷的基礎(chǔ)上，化原本復(fù)雜的單片機(jī)操作程序過(guò)程為簡(jiǎn)單的中斷服務(wù)程序，簡(jiǎn)單明了，一目了然，需要注意的是</p><p>　　關(guān)鍵詞：80C51；門(mén)禁；設(shè)計(jì)&

5、lt;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Intelligent Access Control System is a comprehensive multi-disciplinary collection of high technology, which involves a lot of new technology in ele

6、ctronic, mechanical, optical, computer technology, communications technology, biostatistics. Electronic door locks in recent years as computer technology, especially development of the smart IC card application technolog

7、y to improve the attendant contactless smart IC card and password keypad access control system is also more and more attention and t</p><p>　　Keywords: 80C51; Access control; design目 錄</p><p>　

8、　第1章 緒 論1</p><p>　　第2章 門(mén)禁系統(tǒng)2</p><p>　　2.1 門(mén)禁系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程2</p><p>　　2.2 常見(jiàn)門(mén)禁系統(tǒng)的功能2</p><p>　　2.3 門(mén)禁系統(tǒng)的分類(lèi)3</p><p>　　2.3 門(mén)禁系統(tǒng)的工作原理3</p><p>　

9、　2.3.1 不同設(shè)計(jì)原理的門(mén)禁系統(tǒng)3</p><p>　　2.3.2不同與微機(jī)通訊方式的門(mén)禁系統(tǒng)3</p><p>　　第3章 家用門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案4</p><p>　　3.1 單片機(jī)家用門(mén)禁系統(tǒng)的工作原理4</p><p>　　3.2 單片機(jī)芯片4</p><p>　　3.3 設(shè)計(jì)的方案選擇5&l

10、t;/p><p>　　3.4 確定設(shè)計(jì)方案7</p><p>　　第4章 家用門(mén)禁系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)電路8</p><p>　　4.1 整個(gè)電路的基本原理框圖8</p><p>　　4.2 主單片機(jī)的功能8</p><p>　　4.3 用戶(hù)單片機(jī)的功能10</p><p>　　第5章 模塊

11、電路11</p><p>　　5.1 按鍵4*4非獨(dú)立式電路11</p><p>　　5.2 鍵掃描和鍵值分析程序流程12</p><p>　　5.3 單片機(jī)的中斷15</p><p>　　5.3.1中斷的概念15</p><p>　　5.3.2中斷的組成15</p><p>　　5

12、.3.3中斷的請(qǐng)求15</p><p>　　5.3.4中斷的控制16</p><p>　　5.3.5中斷的處理和返回16</p><p>　　5.3.6 設(shè)計(jì)中單片機(jī)中斷的運(yùn)用方法17</p><p>　　5.4 鍵值功能的跳轉(zhuǎn)18</p><p>　　5.5 功能鍵18</p><p&

13、gt;　　5.6 計(jì)時(shí)按鍵19</p><p><b>　　結(jié) 論20</b></p><p><b>　　致 謝21</b></p><p>　　[參 考 文 獻(xiàn)]22</p><p>　　附錄1：主單片機(jī)的程序23</p><p>　　附錄2：用戶(hù)端

14、單片機(jī)的程序29</p><p>　　附錄3：設(shè)計(jì)仿真原理圖30</p><p>　　第1章 緒 論</p><p>　　當(dāng)今社會(huì)是科學(xué)技術(shù)日新月異、飛速發(fā)展的信息化時(shí)代。發(fā)達(dá)的高科技讓人們的生活奇妙，有些甚至超出人們的想象。但是，人的欲望是無(wú)止的，人們不斷的提高著高科技服務(wù)于生活的要求。一個(gè)硬幣有兩面，發(fā)達(dá)的高科技，成了現(xiàn)代化社會(huì)的雙面刃。一方面、它確

15、實(shí)給現(xiàn)代化社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展提供了相當(dāng)大的動(dòng)力，但也給社會(huì)的穩(wěn)固安全發(fā)展制造了一定的隱患。比如：許多技術(shù)被用于個(gè)人的一己私利，傷害了大眾的利益。這讓人們不斷的提高自己的安全防范意識(shí)成為必然，不能在用擺設(shè)式的普通門(mén)鎖和防盜門(mén)（哪怕是有貓眼的，現(xiàn)代的科技早已有反貓眼的設(shè)備了）。于是，智能門(mén)禁系統(tǒng)出來(lái)了。智能門(mén)禁系統(tǒng)是一種綜合性的多學(xué)科的高科技技術(shù)集合，它涉及電子、機(jī)械、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)等諸多新技術(shù)領(lǐng)域。 門(mén)禁系

16、統(tǒng)，就是在無(wú)人管理下，有電子產(chǎn)品組成的系統(tǒng)來(lái)控制門(mén)的開(kāi)閉。簡(jiǎn)單說(shuō)：當(dāng)有人敲門(mén)的時(shí)候，經(jīng)確認(rèn)，門(mén)就自動(dòng)開(kāi)啟、未經(jīng)確認(rèn)，則門(mén)持續(xù)關(guān)閉著；當(dāng)碰到有人撬門(mén)或者偷窺貓眼的時(shí)候，相應(yīng)的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能帶有一定的儲(chǔ)存功能，以方便記憶人進(jìn)出入門(mén)的過(guò)程，有這樣的操作，才能保證一定程序的門(mén)禁系統(tǒng)的安全，也就是門(mén)禁系統(tǒng)最基本的功能。這一系統(tǒng)是由人</p><p>　　依賴(lài)電子技術(shù)逐漸成為了這個(gè)世紀(jì)的一種浪潮，人們?cè)囍剿饔秒娮蛹夹g(shù)來(lái)做

17、門(mén)鎖，特別是在智能卡誕生后。用一些簡(jiǎn)單的功能芯片作為智能門(mén)禁系統(tǒng)的控制處理芯片，通過(guò)對(duì)與之想連接的各個(gè)開(kāi)門(mén)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)門(mén)鎖的開(kāi)關(guān)操作。這樣的簡(jiǎn)單功能芯片具有存儲(chǔ)運(yùn)算功能，在初始化開(kāi)門(mén)密碼后，能對(duì)連接的各個(gè)開(kāi)門(mén)控制器進(jìn)行對(duì)門(mén)鎖的控制，就做成了一個(gè)簡(jiǎn)單的現(xiàn)代化門(mén)禁系統(tǒng)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要目的是利用單片機(jī)作為門(mén)禁系統(tǒng)的控制芯片，來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的家用門(mén)禁系統(tǒng)。用主單片機(jī)芯片作為一個(gè)簡(jiǎn)單的電子門(mén)鎖，通過(guò)

18、對(duì)主單片機(jī)芯片P1口組成的4*4非獨(dú)立式按鍵，查表獲得相應(yīng)的鍵值，根據(jù)這些鍵值輸入密碼來(lái)進(jìn)行開(kāi)門(mén)、修改密碼等操作。并通過(guò)主單片機(jī)和用戶(hù)端單片機(jī)的連接和詢(xún)問(wèn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)訪客的訪問(wèn)（門(mén)鈴詢(xún)問(wèn)）、并由用戶(hù)端單片機(jī)控制視頻、音頻的傳輸并將開(kāi)門(mén)信號(hào)、報(bào)警信號(hào)、通話信號(hào)反饋給主單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)端的遠(yuǎn)距離控制開(kāi)門(mén)、監(jiān)視等。</p><p><b>　　第2章 門(mén)禁系統(tǒng)</b></p><

19、p>　　2.1 門(mén)禁系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程</p><p>　　門(mén)禁系統(tǒng)，就是在無(wú)人管理下，有電子產(chǎn)品組成的系統(tǒng)來(lái)控制門(mén)的開(kāi)閉。簡(jiǎn)單說(shuō)：當(dāng)有人敲門(mén)的時(shí)候，經(jīng)確認(rèn)，門(mén)就自動(dòng)開(kāi)啟、未經(jīng)確認(rèn)，則門(mén)持續(xù)關(guān)閉著；當(dāng)碰到有人撬門(mén)或者偷窺貓眼的時(shí)候，相應(yīng)的發(fā)出報(bào)警信號(hào)，能帶有一定的儲(chǔ)存功能，以方便記憶人進(jìn)出入門(mén)的過(guò)程，有這樣的操作，才能保證一定程序的門(mén)禁系統(tǒng)的安全，也就是門(mén)禁系統(tǒng)最基本的功能。傳統(tǒng)的哪怕最復(fù)雜的門(mén)鎖，只要用鑰匙就

20、可以不留痕跡的就能打開(kāi)。而且通常是鎖跟著鑰匙，鑰匙丟了，鎖通常也要跟著換。然而對(duì)于一些人行走較多的通道的管理就更加的麻煩，鑰匙如果丟失了，需要更換鎖和鑰匙。人們?cè)囍ㄟ^(guò)編寫(xiě)電子程序來(lái)處理這些問(wèn)題（即電子密碼鎖和磁卡鎖），不可否認(rèn)，在起初的一段時(shí)間內(nèi)，電子鎖的確簡(jiǎn)化了進(jìn)出門(mén)的監(jiān)護(hù)，減輕了人的壓力，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人管理通道。不過(guò)好景不長(zhǎng)，一件東西用久了，它的缺陷就顯現(xiàn)無(wú)疑，比方磁卡鎖的缺陷是1、磁卡本身的信息存儲(chǔ)空間很小，2、讀卡口容易被破壞，安

21、全性不高。密碼鎖的問(wèn)題是密碼容易泄露，又無(wú)從查起，安全系數(shù)很低。 </p><p>　　現(xiàn)在先進(jìn)的感應(yīng)、生物識(shí)別都打到了一定的水平，也被人們大膽的加入了門(mén)禁系統(tǒng)的控制管理里，這給門(mén)禁系統(tǒng)的發(fā)展有了質(zhì)的飛躍，新型的門(mén)禁系統(tǒng)出現(xiàn)在大家的面前： 指紋門(mén)禁系統(tǒng)，虹膜門(mén)禁系統(tǒng)，面部識(shí)別門(mén)禁系統(tǒng)，亂序鍵盤(pán)門(mén)禁系統(tǒng)等各種技術(shù)的系統(tǒng)，這些門(mén)禁系統(tǒng)更加的使得整個(gè)系統(tǒng)的人性化，這讓只能門(mén)禁系統(tǒng)周進(jìn)了平民百姓的生活。</p>

22、;<p>　　2.2 常見(jiàn)門(mén)禁系統(tǒng)的功能</p><p>　　常見(jiàn)門(mén)禁鎖需要實(shí)現(xiàn)的基本功能： </p><p>　　1. 管理門(mén)進(jìn)出的權(quán)限 </p><p>　　1）進(jìn)門(mén)的權(quán)限：允許哪些人進(jìn)門(mén)，禁止哪些人進(jìn)門(mén)。</p><p>　　2）進(jìn)門(mén)的途徑：就是讓門(mén)禁系統(tǒng)收到開(kāi)門(mén)的指令，進(jìn)門(mén)的途徑通常有密碼、讀卡等 。</p>

23、<p>　　3）開(kāi)門(mén)的時(shí)間段：簡(jiǎn)單說(shuō)就是必須在指定的時(shí)間段內(nèi)，才允許開(kāi)門(mén)請(qǐng)求，就像一般的觸發(fā)器需要一個(gè)時(shí)鐘脈沖才能讓其正常工作一樣。然而對(duì)于開(kāi)門(mén)的時(shí)間段也有更多的功能，設(shè)置比如：門(mén)休眠狀態(tài)、門(mén)常開(kāi)狀態(tài)、安全狀態(tài)。當(dāng)休眠時(shí)，所有的動(dòng)作都停止；常開(kāi)時(shí)，門(mén)將不再關(guān)閉；安全時(shí)，要求用戶(hù)輸入密碼進(jìn)門(mén)。至于那些進(jìn)出的記錄在控制芯片內(nèi)保存過(guò)后可以查詢(xún)，這樣也可以有效的保障公司安全。</p><p>　　2.視頻監(jiān)

24、督功能：系統(tǒng)監(jiān)督人可以通過(guò)控制芯片自身的攝像傳輸功能來(lái)實(shí)現(xiàn)每個(gè)門(mén)的進(jìn)出記錄進(jìn)行觀察。 </p><p>　　3.可查詢(xún)進(jìn)出門(mén)記錄的信息：門(mén)禁系統(tǒng)通過(guò)控制芯片可以?xún)?chǔ)存所有人的的進(jìn)出門(mén)記錄。</p><p>　　4.系統(tǒng)的報(bào)警功能：在特殊狀況下，可以通過(guò)門(mén)禁軟件實(shí)現(xiàn)微機(jī)報(bào)警或鳴叫聲來(lái)提醒，如：未得允許的侵入、當(dāng)碰到有人撬門(mén)或者偷窺貓眼的時(shí)候等。 </p><p>　　智

25、能的門(mén)禁系統(tǒng)還有很多拓展的功能： </p><p>　　防尾隨功能：是指使用雙向卡的情況下，用于防止重復(fù)，即一個(gè)有效的卡進(jìn)門(mén)后的卡，該卡必須在同一門(mén)卡出再度成為可刷卡的門(mén)，否則將被視為非法拒絕入場(chǎng)卡。</p><p>　　雙聯(lián)鎖：通常被用于銀行金庫(kù)，它需要匹配和磁力。磁性檢測(cè)到門(mén)未鎖定時(shí)，另一扇門(mén)不能正常開(kāi)放。只有當(dāng)一個(gè)門(mén)是鎖著的正常時(shí)，另一扇門(mén)打開(kāi)，讓無(wú)法進(jìn)入阻礙延緩目的犯罪的罪犯，安

26、全通道隔離。 </p><p>　　脅迫碼開(kāi)門(mén)：是指當(dāng)持卡者被人劫持時(shí)，為保證持卡者的生命安全，持卡者輸入脅迫碼后門(mén)能打開(kāi)，但同時(shí)向控制中心報(bào)警，控制中心接到報(bào)警信號(hào)后就能采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，脅迫碼通常設(shè)為4位數(shù)。 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控：常見(jiàn)的智能門(mén)禁系統(tǒng)只有一個(gè)控制芯片，現(xiàn)在的技術(shù)可以通過(guò)多個(gè)控制芯片對(duì)門(mén)進(jìn)行視屏檢測(cè)控制，由多個(gè)用戶(hù)端進(jìn)行控制。</p><

27、p>　　利用邏輯解鎖：換句話說(shuō)就是把一把鑰匙分成幾塊，需要這幾塊鑰匙拼在一起（同時(shí)開(kāi)門(mén)）才能打開(kāi)門(mén)鎖。</p><p>　　2.3 門(mén)禁系統(tǒng)的分類(lèi)</p><p>　　門(mén)禁系統(tǒng)判定進(jìn)出允許分3個(gè)途徑： </p><p>　　1、密碼識(shí)別：根據(jù)來(lái)者按鍵輸入的密碼，與自己設(shè)定的門(mén)鎖密碼來(lái)比較，如果一致，則認(rèn)為允許開(kāi)門(mén)。 這類(lèi)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)就是簡(jiǎn)單，但無(wú)進(jìn)出訪客或住戶(hù)的

28、具體記錄。 </p><p>　　2、卡片識(shí)別：根據(jù)讀卡信息來(lái)作為是否開(kāi)門(mén)的判定。 </p><p>　　3、生物識(shí)別：根據(jù)人的某些生物特征來(lái)作為是否開(kāi)門(mén)的判定。比方指紋、面部識(shí)別等。</p><p>　　2.3 門(mén)禁系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　2.3.1 不同設(shè)計(jì)原理的門(mén)禁系統(tǒng)</p><p>　　門(mén)禁系統(tǒng)由

29、于設(shè)計(jì)原理不同，主要分為以下兩種情況：</p><p>　　1）一體機(jī)：這種設(shè)計(jì)的缺陷是控制器須安裝在門(mén)外，這樣部分控制線必須露在門(mén)外，內(nèi)行人無(wú)須卡片或密碼可以輕松開(kāi)門(mén)。 </p><p>　　2）控制器與讀卡器分體：這類(lèi)系統(tǒng)控制器安裝在室內(nèi)，只有讀卡器輸入線露在室外，而且其它所有控制線均在室內(nèi)，并讀卡器傳遞的是數(shù)字信號(hào)，因此，若無(wú)有效卡片或密碼任何人都無(wú)法進(jìn)門(mén)。這類(lèi)系統(tǒng)應(yīng)是普通用戶(hù)的首選

30、。</p><p>　　2.3.2不同與微機(jī)通訊方式的門(mén)禁系統(tǒng) </p><p>　　門(mén)禁系統(tǒng)由于與微機(jī)通訊方式，主要分為以下兩種情況：</p><p>　　1）由單一控制芯片控制</p><p>　　這樣的門(mén)禁比較普遍，適用與小系統(tǒng)或安裝位置集中的單位。通常采用RS485通訊方式。它的優(yōu)點(diǎn)是投資小，通訊線路專(zhuān)用。缺點(diǎn)是一旦安裝好就不能方便地

31、更換管理中心的位置，不易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制和異地控制。 </p><p>　　2）由多個(gè)控制芯片組合實(shí)現(xiàn)整體控制</p><p>　　技術(shù)含量高的產(chǎn)品，目前，仍然沒(méi)有看到更多的，只有少數(shù)公司產(chǎn)品成型。使用常用的TCP/ IP協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)的方式。這種類(lèi)型的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是控制器通過(guò)中心的管理和局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，管理中心可以隨時(shí)改變位置，無(wú)需重新布線，方便進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制或遠(yuǎn)程控制[22]。</p&g

32、t;<p>　　第3章 家用門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案</p><p>　　3.1 單片機(jī)家用門(mén)禁系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　簡(jiǎn)單說(shuō)就是以單片機(jī)芯片作為主體執(zhí)行芯片，通過(guò)密碼的輸入或者子芯片的中斷信號(hào)的輸入等輸入信息，由單片機(jī)自身做出相應(yīng)的執(zhí)行操作，從而來(lái)正確的進(jìn)行修改密碼、視頻傳輸、聲頻傳輸?shù)墓δ埽⒖刂齐娍亻T(mén)的開(kāi)關(guān)。</p><p><b&

33、gt;　　3.2 單片機(jī)芯片</b></p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫(xiě)MCU表示單片機(jī)[1]。</p><p>　　單芯片處理器，是特別適合在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，所以它得到了更多的運(yùn)用。如果就數(shù)量上比較，它已經(jīng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)數(shù)量。現(xiàn)代人類(lèi)生活的幾乎每一塊用于電子和機(jī)械產(chǎn)品就

34、有一個(gè)單芯片的集成。隨身攜帶的手機(jī)、座機(jī)、收音機(jī)、電視、掌上電腦、鼠標(biāo)等常見(jiàn)的電子配件中都配有1-2部單片機(jī)。個(gè)人電腦將有大量的單片機(jī)在工作。現(xiàn)代社會(huì)象征的汽車(chē)上，由超過(guò)四十多部單片機(jī)的單片機(jī)進(jìn)行操作控制！單芯片不僅數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的PC機(jī)和計(jì)算機(jī)的總和，不夸張的說(shuō)，都可能超過(guò)世界的總?cè)丝跀?shù)。</p><p>　　它也被稱(chēng)為單芯片控制器，并不只是為了完成單單某一邏輯功能，而是在一塊芯片上集成了一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)

35、控制系統(tǒng)，也就是小的計(jì)算機(jī)。但和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。綜述下：?jiǎn)纹瑱C(jī)芯片是一臺(tái)電腦。它具有一系列優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，價(jià)格低。這些，給它的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了不少的條件[8]。 </p><p>　　內(nèi)部單片機(jī)的使用和計(jì)算機(jī)的功能類(lèi)似于到了具體的模塊，比如內(nèi)存、硬盤(pán)、處理方式和并行總線和同一存儲(chǔ)設(shè)備，他們之間的最大區(qū)別就是單片機(jī)的那些部件性能都相對(duì)我們的家用電腦要差很多，使用時(shí)間上可能比較短，但是價(jià)格

36、很低廉，它還是勝任做一些家電系統(tǒng)的控制類(lèi)工作。 </p><p>　　單片機(jī)是根據(jù)我們自己為了實(shí)現(xiàn)某一目的而編寫(xiě)的程序方案來(lái)運(yùn)行的，這些方案可以被修改燒寫(xiě)。我們?yōu)榱藢?shí)現(xiàn)某一特定的功能而編寫(xiě)程序方案，特別是那種復(fù)雜的功能，這就成了單片機(jī)芯片能超越其他器件的使用的一個(gè)優(yōu)勢(shì)，方便簡(jiǎn)潔。</p><p>　　在單芯片的儀器儀表，家用電器，醫(yī)療設(shè)備，航空航天，特種設(shè)備管理和智能過(guò)程控制等領(lǐng)域得到了

37、廣泛使用。 </p><p>　　在家電中的應(yīng)用：可以說(shuō)，現(xiàn)在的家電基本上都采用單片微機(jī)控制，電飯煲，洗衣機(jī)機(jī)，冰箱，彩電，空調(diào)，其他音頻和視頻設(shè)備，電子稱(chēng)重設(shè)備，無(wú)所不在。</p><p>　　應(yīng)用在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域：現(xiàn)代單片機(jī)一般有一個(gè)通信接口，并能簡(jiǎn)單的與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上的通信，這些給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備的應(yīng)用提供了良好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備，基本上實(shí)現(xiàn)了智能控制，從手機(jī)，電

38、話機(jī)，小型程控交換機(jī)，自動(dòng)通信呼叫系統(tǒng)，列車(chē)無(wú)線通信，然后到日常工作中可以看出，在移動(dòng)電話，集群移動(dòng)通信，廣播等。 </p><p>　　在醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用領(lǐng)域的單片機(jī)：在使用醫(yī)療設(shè)備的單片機(jī)是相當(dāng)廣泛，如呼吸機(jī)，各種分析儀，顯示器，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)。 </p><p>　　在各種大型應(yīng)用程序中的電氣模塊：一些特殊的MCU的設(shè)計(jì)，而無(wú)需使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)特定的功能，導(dǎo)致模

39、塊化的應(yīng)用程序的各種電路。作為一個(gè)音樂(lè)集成芯片，看似簡(jiǎn)單的功能，微縮在純電子芯片（如磁帶機(jī)的工作原理不同），需要復(fù)雜的類(lèi)似電腦的原則[11]。 </p><p>　　下圖是80C51單片機(jī)的主要引腳的框圖：</p><p>　　圖3.1 80C51單片機(jī)的引腳圖</p><p>　　I/O口線(32根) ：P0、P1、P2、P3；</p><p&

40、gt;<b>　　控制信號(hào)（4根）</b></p><p>　　RST/VPD（9）：復(fù)位控制輸入／ 斷電時(shí)備用電源輸入。 </p><p>　　ALE/PROG（30）：允許地址鎖存輸 出／編程脈沖輸入</p><p>　　EA/VPP（31）：片內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇輸出/編程電壓輸入 </p><p>　

41、　PSEN 片外程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)輸 出。</p><p>　　其中P3口還有多種功能:</p><p>　　P3.0為串行輸入口，P3.1為串行輸出口，P3.2為外部中斷0輸入口，</p><p>　　P3.3為外部中斷1輸入口</p><p>　　P3.4為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0輸入口</p><p>　　P3.5

42、為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1輸入口</p><p>　　P3.6為片外RAM寫(xiě)控制信號(hào)</p><p>　　P3.7為片外RAM讀控制信號(hào)</p><p>　　MCS—51單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個(gè)部件：</p><p>　　(1） 處理器芯片CPU的位數(shù)是8位，簡(jiǎn)稱(chēng)8位機(jī)。</p><p>　　(2) 時(shí)鐘系統(tǒng)：由內(nèi)部振蕩器組成的

43、CPU時(shí)鐘。</p><p>　　(3) 4KB ROM 的program存儲(chǔ)空間。 </p><p>　　(4) 128B RAM 的date 存儲(chǔ)空間。</p><p>　　(5) 兩個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器。 </p><p>　　(6) 一個(gè)可編程全雙工串行接口。</p><p>　　(7) 具有5個(gè)中斷源

44、、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)。</p><p>　　3.3 設(shè)計(jì)的方案選擇</p><p>　　基本思路：當(dāng)住戶(hù)回到家，可以通過(guò)輸入密碼，進(jìn)行開(kāi)門(mén)。當(dāng)訪客來(lái)時(shí)，可以輸入住戶(hù)的房間號(hào)，對(duì)應(yīng)住戶(hù)的用戶(hù)端單片機(jī)檢測(cè)到信號(hào)，發(fā)出頻率為為0.5的脈沖鈴聲信號(hào)，且用戶(hù)端單片機(jī)也將訪客的圖像傳到屋內(nèi)，等待住戶(hù)的回應(yīng)，若住戶(hù)在15秒內(nèi)，沒(méi)有回應(yīng)，則鈴聲自動(dòng)關(guān)閉，如果住戶(hù)在15秒內(nèi)有回應(yīng)，則可以進(jìn)行語(yǔ)音溝通，通

45、話時(shí)間最多2分鐘。用戶(hù)可以在屋內(nèi)，進(jìn)行開(kāi)門(mén)操作。</p><p>　　方案一：門(mén)禁系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)主單片機(jī)芯片控制，再由多組數(shù)據(jù)譯碼器來(lái)組合找出對(duì)應(yīng)的住戶(hù)，從而達(dá)到詢(xún)問(wèn)住戶(hù)，并開(kāi)啟鈴聲的功能，主要缺陷就是這個(gè)方案需要大量的數(shù)據(jù)譯碼器，且線路比較繁瑣，很容易發(fā)生穿路等，且不能實(shí)現(xiàn)聲頻和視頻的接受和傳遞，相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，安全性不高。如下圖所示電路框圖：?jiǎn)纹瑱C(jī)的P1為密碼輸入口，P0和P2組成了住戶(hù)信息，暫設(shè)P2有效數(shù)字

46、為每層住戶(hù)數(shù)，P0有效數(shù)字即為層數(shù)，顧這個(gè)設(shè)計(jì)的理論用戶(hù)可以達(dá)到255*255，設(shè)計(jì)中，P2為3位有效，P0為3位有效，這樣的話，用戶(hù)數(shù)是8*8=64戶(hù)。具體的方案一的Proteus原理仿真圖如下圖3.2。</p><p>　　圖3.2 方案一的Proteus原理仿真圖</p><p>　　方案二：門(mén)禁系統(tǒng)由一個(gè)主單片機(jī)芯片控制，再由一些單片機(jī)芯片作為用戶(hù)端來(lái)做相應(yīng)的應(yīng)答。如下圖所示，U1

47、是主單片機(jī)芯片，通過(guò)P1口接受到正確的密碼后，會(huì)從將P3.7口置為高電平，通過(guò)U2與門(mén)得到一個(gè)開(kāi)門(mén)中斷給P3.4，發(fā)生計(jì)數(shù)器0中斷，在中斷處理里，才會(huì)從P3.1輸出一個(gè)高電平，通過(guò)U8轉(zhuǎn)化為時(shí)鐘脈沖，才控制電控鎖開(kāi)門(mén)。U101和U1001是用戶(hù)端單片機(jī)舉例，用戶(hù)端單片機(jī)的主要功能是，通過(guò)確認(rèn)住戶(hù)信息，然后發(fā)出平率為0.5的門(mén)鈴聲，并立即傳輸視頻信息，在15秒內(nèi)，有摘機(jī)操作，則可以進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話功能。在2分鐘的語(yǔ)音對(duì)話時(shí)間內(nèi)，用戶(hù)端按下開(kāi)門(mén)

48、鍵，才有效。過(guò)了時(shí)間，主單片機(jī)會(huì)立即切斷一切的傳輸。然而在沒(méi)有自己對(duì)應(yīng)的住戶(hù)信息的時(shí)候，用戶(hù)端單片機(jī)還是可以進(jìn)行監(jiān)視操作的，這樣更加增加了門(mén)禁系統(tǒng)的相對(duì)安全性。至于用戶(hù)數(shù)，這個(gè)方案比較適合于高層，用戶(hù)能在自己屋內(nèi)就能開(kāi)啟門(mén)，暫設(shè)P0口的P0.7來(lái)控制每層的住戶(hù)數(shù)，即每層只有2個(gè)住戶(hù)，低7位用來(lái)作為層數(shù)。具體的方案二的Proteus原理仿真圖如下圖3.3。</p><p>　　圖3.3 方案二的Proteus原理

49、仿真圖</p><p>　　3.4 確定設(shè)計(jì)方案</p><p>　　由上面的介紹，整個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)部件繁瑣程度是根據(jù)用戶(hù)數(shù)決定的。</p><p>　　方案一，用到了很多的數(shù)據(jù)譯碼器，且功能比較簡(jiǎn)單，安全性不高。</p><p>　　方案二，用到了很多的與門(mén)，電路圖中由于只用了U101和U1001作為舉例，在U2(用來(lái)統(tǒng)計(jì)用戶(hù)端和主單片機(jī)是否有

50、開(kāi)門(mén)中斷申請(qǐng)，自定義為開(kāi)門(mén)統(tǒng)計(jì))，U6（用來(lái)統(tǒng)計(jì)用戶(hù)端和主單片機(jī)是否有報(bào)警中斷申請(qǐng)，自定義為報(bào)警統(tǒng)計(jì)）U7（用來(lái)統(tǒng)計(jì)用戶(hù)端是否有通話中斷申請(qǐng)，自定義為通話統(tǒng)計(jì)），都涉及到一個(gè)共有多少住戶(hù)的問(wèn)題，也是比較繁瑣，但功能比較全，能進(jìn)行視頻（僅限住戶(hù)看到訪客，防止了反貓眼）和語(yǔ)音對(duì)話，安全性也相對(duì)比較高。</p><p>　　故我選用方案二的設(shè)計(jì)。</p><p>　　第4章 家用門(mén)禁系統(tǒng)電路的

51、設(shè)計(jì)電路</p><p>　　這個(gè)設(shè)計(jì)由一個(gè)主單片機(jī)芯片主要控制，和多個(gè)用戶(hù)端單片機(jī)進(jìn)行控制，再由一些部件組合而成。單片機(jī)芯片：這個(gè)門(mén)禁系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的cpu，它負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)輸入、輸出信息的處理和儲(chǔ)存，控制等等。主單片機(jī)，即屋外單片機(jī)，主要用于訪客對(duì)對(duì)應(yīng)住戶(hù)的詢(xún)問(wèn)和住戶(hù)的自主開(kāi)門(mén)。用戶(hù)端單片機(jī)，即屋內(nèi)單片機(jī)，主要用于應(yīng)答訪客的詢(xún)問(wèn)和開(kāi)門(mén)報(bào)警的操作。輸入密碼儀器：開(kāi)門(mén)密碼，住戶(hù)信息的輸入，等等。電控鎖

52、：智能門(mén)禁系統(tǒng)中鎖門(mén)的執(zhí)行部件。我們可以參考家用門(mén)的材料、進(jìn)出門(mén)的途徑等需求選取不同的鎖具。基本電控鎖類(lèi)型： (1)電磁鎖：這類(lèi)門(mén)鎖的開(kāi)門(mén)條件是斷電,在民居、商業(yè)樓等都適用，能有效的避免因起火斷電導(dǎo)致的不能開(kāi)門(mén)的情況，比較安全。這樣的鎖可以裝在單向的木門(mén)、玻璃門(mén)、防火門(mén)，美觀且安全。 (2)陽(yáng)極鎖：這個(gè)鎖和上面的電控鎖一樣，開(kāi)門(mén)的條件也是斷電。不同的是：它通常主要安裝在門(mén)的上部，且與電磁鎖另一個(gè)不同點(diǎn)是陽(yáng)極鎖可以用于雙向的木門(mén)、玻璃門(mén)、

53、防火門(mén)，這類(lèi)門(mén)鎖的安全性相對(duì)更高一點(diǎn)，因?yàn)樗梢詸z測(cè)門(mén)當(dāng)前的狀態(tài)，并作出一些操作。 (3)陰極鎖：它的開(kāi)門(mén)條件就和上面的幾個(gè)門(mén)鎖相反，它是通電開(kāi)門(mén)的。在安裝這類(lèi)門(mén)鎖的時(shí)候都需</p><p>　　4.1 整個(gè)電路的基本原理框圖</p><p>　　圖4.1 家用門(mén)禁系統(tǒng)原理邏輯框圖</p><p>　　4.2 主單片機(jī)的功能</p><p>

54、　　住戶(hù)進(jìn)門(mén)：通過(guò)P1口的密碼輸入，如果正確，則P3.7口置為1，通過(guò)U2，產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)門(mén)中斷，然后進(jìn)行開(kāi)門(mén)中斷處理，將P3.1置為高電平，再由U8轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖，對(duì)電控鎖進(jìn)行控制，開(kāi)門(mén)。若密碼錯(cuò)誤超過(guò)3次，則P3.6置為高電平。由U6產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警中斷，進(jìn)行報(bào)警中斷處理，鎖住鍵盤(pán)4分鐘，4分鐘后恢復(fù)正常。訪客來(lái)訪，或住戶(hù)忘記密碼：通過(guò)P1口輸入住戶(hù)信息，主DSP就將住戶(hù)信息通過(guò)P0口輸出，在子DSP上得到應(yīng)答等待，計(jì)時(shí)15秒，若1

55、5秒內(nèi)沒(méi)有應(yīng)答，則這次詢(xún)問(wèn)結(jié)束，如果15秒內(nèi)，子DSP有摘機(jī)操作，即進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)話，這是15秒的計(jì)時(shí)變?yōu)?分鐘的通話計(jì)時(shí)，用戶(hù)在2分鐘內(nèi)能進(jìn)行開(kāi)門(mén)操作，在這時(shí)間外，進(jìn)行的開(kāi)門(mén)操作無(wú)效，（防止未有鈴聲響的住戶(hù)開(kāi)門(mén)），通話超過(guò)2分鐘的話，也是這次詢(xún)問(wèn)無(wú)效。程序返回。</p><p>　　下圖4.2就是主DSP主單片機(jī)芯片的主要程序邏輯執(zhí)行過(guò)程： </p><p>　　圖4.2 主單片機(jī)的主要邏輯

56、執(zhí)行過(guò)程</p><p>　　4.3 用戶(hù)單片機(jī)的功能</p><p>　　不停的檢測(cè)主DSP傳輸來(lái)的住戶(hù)信息是否和自己初始的住戶(hù)信息一致，如果不一致，說(shuō)明沒(méi)有訪客詢(xún)問(wèn)，這是住戶(hù)可以通過(guò)摘機(jī)和監(jiān)視，看到外面的圖像。如果檢測(cè)到的住戶(hù)信息和自己的初始住戶(hù)信息相符合，說(shuō)明有訪客，這是會(huì)自動(dòng)傳輸外面的圖像到屋內(nèi)顯示器，并帶有頻率為0.5HZ的鈴聲，由于主單片機(jī)計(jì)時(shí)的15秒，如果住戶(hù)在這期間內(nèi)，沒(méi)有

57、回應(yīng)，則用戶(hù)單片機(jī)關(guān)閉鈴聲和停止視頻傳輸。如果在15秒內(nèi)，有摘機(jī)中斷，則立即關(guān)閉鈴聲，開(kāi)啟語(yǔ)音通話，這是會(huì)有一個(gè)高電平傳到主單片機(jī)，即通話中斷，這時(shí)，主單片機(jī)的15秒計(jì)時(shí)被修改為2分鐘的通話計(jì)時(shí)。超出2分鐘，則由主單片機(jī)控制修改輸出住戶(hù)信息，來(lái)停止用戶(hù)單片機(jī)的修改。下圖4.3就是用戶(hù)端單片機(jī)的主要邏輯執(zhí)行過(guò)程：</p><p>　　圖4.3 用戶(hù)單片機(jī)的主要邏輯執(zhí)行過(guò)程</p><p>&

58、lt;b>　　第5章 模塊電路</b></p><p>　　5.1 按鍵4*4非獨(dú)立式電路</p><p>　　這次的家用門(mén)禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路主單片機(jī)需要涉及到開(kāi)門(mén)密碼的按鍵輸入和修改問(wèn)題，以及住戶(hù)信息的輸入問(wèn)題，需要一個(gè)4*4的按鍵鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在以前的單片機(jī)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們?cè)鴮W(xué)到過(guò)用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)4*4的非獨(dú)立式鍵盤(pán)。即通過(guò)單片機(jī)的P1口的高低4位做為一個(gè)4*4的非獨(dú)立

59、式鍵盤(pán)按鍵（簡(jiǎn)單說(shuō)就是一個(gè)普通的4*4的行列矩陣式），如下圖所示。</p><p>　　圖5.1 4*4非獨(dú)立式按鍵</p><p>　　非獨(dú)立式鍵盤(pán)的鍵掃描原理：有無(wú)鍵按下判斷，所有的行都輸出為低電平0，讀入列的值，若4位為全1，則無(wú)鍵按下；反之有鍵按下。按鍵的判斷：可采用逐行掃描的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)逐行掃描來(lái)，分別FE,FD,FB,F7給P1口，來(lái)檢驗(yàn)按鍵位置，并獲得鍵值。</p&

60、gt;<p>　　圖5.2 按鍵的判定 圖5.3 鍵碼矩陣表 </p><p>　　至于相應(yīng)鍵碼的確定，這個(gè)比較簡(jiǎn)單。只要我們能用一定的邏輯，使的各個(gè)鍵有不重復(fù)的鍵碼，只要能實(shí)現(xiàn)，這樣的任何方法獲得都是可行的。</p><p>　　舉個(gè)例子：假如我們?cè)谶@里用R1行作為掃描寄存器，R2行作為列讀入數(shù)據(jù)寄存器，

61、那么只要將R1與F0H,R2與0FH，再將這兩個(gè)結(jié)果相或。就可得到我們想要的各不相同的鍵碼。然后我自己在設(shè)置一個(gè)表，讓無(wú)序的鍵碼轉(zhuǎn)換成有序的數(shù)字。因?yàn)椴楸淼姆椒ㄊ墙鉀Q此類(lèi)問(wèn)題的最佳的選擇。就是把一些無(wú)序的鍵碼按有序的鍵值存放在ROM的表中，將某鍵按下后獲得的鍵碼與表中順序比較，并用計(jì)數(shù)器記錄，當(dāng)查到與鍵碼相同時(shí)，此時(shí)計(jì)數(shù)器的值就是該鍵對(duì)應(yīng)的鍵值。 這次試驗(yàn)中用到的鍵碼表就是如下：</p><p>　　鍵碼 D7

62、 EE DE BE ED DD BD EB DB BB E7 7E 7D 7B B7 77</p><p>　　鍵值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15</p><p>　　5.2 鍵掃描和鍵值分析程序流程</p><p>　　進(jìn)入鍵

63、掃描程序后，首先要判斷有否鍵按下，若沒(méi)有則繼續(xù)檢測(cè)（若鍵掃描作為一個(gè)子程序，則轉(zhuǎn)結(jié)束返回），若有鍵按下，軟件延時(shí)消抖后重新檢測(cè)，確有鍵按下，則轉(zhuǎn)入鍵掃描和鍵值獲得程序以及各鍵處理。在結(jié)束前一般要檢測(cè)鍵是否釋放？若沒(méi)釋放繼續(xù)檢測(cè)，釋放后還要過(guò)抖動(dòng)期后再轉(zhuǎn)相應(yīng)入口或者功能鍵的相應(yīng)入口。</p><p>　　圖5.4 判定按鍵的流程框圖</p><p>　　圖5.5 獲得鍵值的流程框圖</

64、p><p>　　在編寫(xiě)這部分程序的時(shí)候，有很多值得注意的地方，比方：我們可以利用進(jìn)位位作為是否有鍵按下的判定，先將R0設(shè)為0，然后讀入P1口的值，取高4位，就是R2，然后讓它和0F0做差，如果不相等，即說(shuō)明有鍵按下了，這是進(jìn)位位就會(huì)變?yōu)?，如果沒(méi)有鍵按下，進(jìn)位位是不會(huì)變化的，還是0。還有在按鍵方面，比較重要的一點(diǎn)，是需要確認(rèn)是否是干擾，所以我們需要比較細(xì)心的多檢測(cè)幾次按鍵。</p><p>　

65、　KEYUPDOWN: MOV R5,#0F0H</p><p>　　;R0四行掃描全0 </p><p>　　MOV P1,R5 ; </p><p>　　MOV A,P1 ;讀入P1口狀態(tài)</p><p>　　ANL A,#0F0H</p><p>　　MOV R2,A ;讀入值存入R2</p

66、><p>　　CJNE A,#0F0H,LOP</p><p>　　CLR C ;(00H)=1,有鍵按下</p><p>　　LOP: RET ;(00H)=0,無(wú)鍵按下</p><p>　　KEYDOWN: LCALL DS10MS </p><p>　　;有鍵按下，延時(shí)10毫秒消抖</p&g

67、t;<p>　　LCALL KEYUPDOWN </p><p><b>　　;再檢測(cè)</b></p><p>　　JZ MAIN </p><p><b>　　;干擾，重新檢測(cè)鍵</b></p><p>　　KEYDOWN1: LCALL KEYSCAN

68、 </p><p>　　;確有鍵按下,鍵逐行掃描獲得鍵值</p><p>　　CJNE A,#0AH,LOOP </p><p>　　;設(shè)置大于10的為功能鍵</p><p>　　LOOP: JNC LOOP1 </p><p><b>　　;轉(zhuǎn)功能鍵</b>&

69、lt;/p><p>　　LJMP NUML </p><p><b>　　;轉(zhuǎn)數(shù)字鍵處理</b></p><p>　　LOOP1: MOV DPTR ,#TAB</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　SUBBA,#0AH

70、 MOV B,A</p><p><b>　　ADD A,B</b></p><p><b>　　ADD A,B</b></p><p>　　JMP @A+DPTR</p><p>　　TAB: LJMP FNC10</p><p&

71、gt;　　LJMP FNC11</p><p>　　LJMP FNC12</p><p>　　LJMP FNC13</p><p>　　LJMP FNC14</p><p>　　LJMP FNC15 </p><p>　　KEYSCAN : MOV R1, #0FEH </

72、p><p>　　; 讀取p1口的按鍵值，并放入30H中;</p><p>　　KS1: MOV P1, R1</p><p>　　MOV A, P1 </p><p>　　ANL A,#0F0H</p><p>　　MOV R2, A</p><p>　　CJNE A,#0F0

73、H, KS2</p><p>　　MOV A, R1</p><p>　　JNB ACC.3, KS2</p><p><b>　　RL A</b></p><p>　　MOV R1, A</p><p><b>　　SJMP KS1</b></p>

74、<p>　　KS2: MOV A,R1</p><p>　　ANL A,#0FH</p><p>　　ORL A,R2 </p><p>　　MOV 30H,A</p><p>　　KS3: MOV DPTR,#CORDTAB</p><p>　　MOV R3,#0FFH&l

75、t;/p><p>　　KS4: CLR A</p><p><b>　　INC R3</b></p><p>　　MOVC A,@A+DPTR</p><p>　　CJNE A,30H, KS5</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p&g

76、t;<p><b>　　RET</b></p><p>　　KS5: INC DPTR</p><p><b>　　SJMP KS4</b></p><p>　　CORDTAB:DB0D7H,0EEH,0DEH,</p><p>　　0BEH,0EDH,0DDH,0BDH,&

77、lt;/p><p>　　0EBH,0DBH,0BBH,0E7H,</p><p>　　7EH,7DH,7BH,0B7H,77H</p><p>　　當(dāng)我們獲取到鍵碼的時(shí)候，通過(guò)查表，就可以比較簡(jiǎn)單的查到相應(yīng)的鍵值了，由于通常情況下是10個(gè)數(shù)字鍵0-9，所以我們?cè)O(shè)置鍵值和0AH（16進(jìn)制中的10）想比較，如果比10小，那么進(jìn)位位是0，所得到的就是數(shù)字，轉(zhuǎn)到數(shù)字鍵功能入口處

78、理。如果比10大，那么進(jìn)位位就是1，就會(huì)被轉(zhuǎn)入到功能鍵入口進(jìn)行處理。由于LJMP FNC10這類(lèi)指令的字節(jié)是3個(gè)字節(jié)，所以我們?cè)诓楸硖D(zhuǎn)的時(shí)候，需要將我們獲得值減去0AH（16進(jìn)制中的10）,再乘以3，而在單片機(jī)程序里，乘法可以通過(guò)加法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方法相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，也很容易讓人理解。還有一點(diǎn)：在按鍵的時(shí)候我們需要注意一下，是否是干擾的問(wèn)題，在我們獲得鍵值之后，也要先確認(rèn)下按鍵釋放后，我們?cè)谵D(zhuǎn)到相對(duì)應(yīng)的數(shù)字功能或者功能鍵功能入口之前，

79、也還是要確認(rèn)下，是否鍵已釋放的，等真正的釋放之后，才能再到相應(yīng)的入口。</p><p>　　5.3 單片機(jī)的中斷 </p><p>　　這次設(shè)計(jì)的另一個(gè)重點(diǎn)，就是單片機(jī)對(duì)不同輸入改坐吃什么相應(yīng)回應(yīng)的先后判斷。以用戶(hù)端單片機(jī)為例，在沒(méi)有收到和自己一致的住戶(hù)信息的時(shí)候，住戶(hù)只能進(jìn)行監(jiān)視和摘機(jī)操作，不能做報(bào)警和開(kāi)門(mén)操作，然后在收到和自己一致的住戶(hù)信息的時(shí)候，單片機(jī)就只允許摘機(jī)操作，或者不操作

80、。而在摘機(jī)后，單片機(jī)需要只允許開(kāi)門(mén)操作或者報(bào)警操作，不允許別的操作。這些看似有點(diǎn)繁瑣，但如果我們能把這些放在單片機(jī)的中斷上，一切就變得簡(jiǎn)單了。</p><p>　　上面講到了單片機(jī)的中斷，那我們就有必要了解一下單片機(jī)有為什么要設(shè)置中斷了。</p><p>　　單片機(jī)同計(jì)算機(jī)一樣，計(jì)算機(jī)設(shè)置中斷的目的：在CPU與外設(shè)交換信息時(shí)，存在著一個(gè)快速的CPU與慢速的外設(shè)間的矛盾。為解決這個(gè)問(wèn)題，發(fā)展

81、了中斷的概念。</p><p>　　5.3.1中斷的概念</p><p>　　當(dāng)CPU正在處理某項(xiàng)事務(wù)的時(shí)候，如果外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急事件，要求CPU暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個(gè)緊急事件，待處理完以后再回到原來(lái)被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)被中斷了的程序，這樣的過(guò)程稱(chēng)為中斷。</p><p>　　5.3.2中斷的組成</p><p>　　中斷

82、請(qǐng)求、中斷判優(yōu)、中斷響應(yīng)、中斷處理（服務(wù)）、中斷返回。</p><p>　　圖5.6 完整的中斷流程圖</p><p>　　5.3.3中斷的請(qǐng)求</p><p>　　中斷源。MCS-51中斷系統(tǒng)有5個(gè)中斷源如下：1、來(lái)自P3.2引腳上的外部中斷請(qǐng)求(外中斷0)。2、來(lái)自P3.3引腳上的外部中斷請(qǐng)求(外中斷1)。3、T0 片內(nèi)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0溢出中斷請(qǐng)求。4、T1

83、 片內(nèi)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1溢出中斷請(qǐng)求。5、串行接口片內(nèi)串行接口完成一幀發(fā)送或接收中斷請(qǐng)求源。</p><p>　　5.3.4中斷的控制</p><p>　　當(dāng)中斷源提出了要求中斷請(qǐng)求后，也即相應(yīng)的中斷標(biāo)志置位后，CPU能否去響應(yīng)它的中斷，還要看：1.各中斷源是否分別被允許中斷 2.CPU是否允許中斷3、該中斷源是否屬于高優(yōu)先級(jí)別。在MCS-51單片機(jī)芯片中斷系統(tǒng)具有兩級(jí)優(yōu)先級(jí)，它們之間必須遵

84、循下列的兩條基本規(guī)則：</p><p>　　(1)低優(yōu)先級(jí)中斷源可被高優(yōu)先級(jí)中斷源所中斷，而高優(yōu)先級(jí)中斷源不能被任何中斷源所中斷。</p><p>　　(2)一種中斷源(不管是高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí))一旦得到響應(yīng)，與它同級(jí)的中斷源不能再中斷它。</p><p>　　(3)當(dāng)同時(shí)收到幾個(gè)同一優(yōu)先級(jí)的中斷時(shí)，響應(yīng)哪一個(gè)中斷源取決于內(nèi)部查詢(xún)順序。其優(yōu)先級(jí)由高到低排列如下：&l

85、t;/p><p>　　外部中斷0 > 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0溢出中斷 > 外部中斷1 > </p><p>　　定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷 > 串行接口中斷 </p><p>　　中斷的響應(yīng)過(guò)程：從CPU檢測(cè)到中斷源的申請(qǐng)開(kāi)始,到轉(zhuǎn)到該中斷源的中斷服務(wù)程序的入口所經(jīng)歷的過(guò)程稱(chēng)中斷響應(yīng)過(guò)程.CPU在

86、每一機(jī)器周期的S5P2順序檢測(cè)被激活了的中 斷源,在除下列三種情況下,將會(huì)在下一機(jī)器周期的S1去響應(yīng)級(jí)別最高的中斷源的中斷請(qǐng)求</p><p>　　三種情況: (1)CPU正在處理同級(jí)的或高一級(jí)的中斷。</p><p>　　(2)在單片機(jī)執(zhí)行一些多機(jī)器周期的程序時(shí)，還沒(méi)有處理到這個(gè)程序的最后一個(gè)周期。</p><p>　　(3)當(dāng)前單片機(jī)正在處理的是中斷系統(tǒng)的SF

87、R指令，比如程序的返回指令（RETI）。</p><p>　　5.3.5中斷的處理和返回</p><p>　　中斷處理就是執(zhí)行中斷服務(wù)程序。一般的中斷處理步驟如下</p><p>　　圖5.7 中斷處理流程圖</p><p>　　一般將現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)的內(nèi)容保護(hù)以及重新恢復(fù)。常用到：PUSH \POP 指令。但是必須要注意的一點(diǎn)是要注意：先進(jìn)后出，后

88、進(jìn)先出的原則。</p><p>　　進(jìn)棧： PUSH PSW</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　出棧 POP ACC</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p>　　還要注意：進(jìn)出棧指令數(shù)必須相等

89、。若保護(hù)時(shí)改變寄存器區(qū)，返回前應(yīng)恢復(fù)原寄存器區(qū)。</p><p>　　了解這么多關(guān)于單片機(jī)中斷的知識(shí)，現(xiàn)在該想想要怎么樣放到我們這次的設(shè)計(jì)里面。</p><p>　　用戶(hù)單片機(jī)相對(duì)來(lái)說(shuō)程序比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)到的操作也比較少。只設(shè)計(jì)到5個(gè)輸入信號(hào)：住戶(hù)信息、摘機(jī)按鍵、監(jiān)視按鍵、開(kāi)門(mén)按鍵和報(bào)警按鍵。所以，用戶(hù)單片機(jī)不需要什么中斷判優(yōu)，只需要一個(gè)中斷允許的設(shè)置就可以了。</p><

90、;p>　　至于主單片機(jī)，就相對(duì)比較繁瑣多了，因?yàn)樗妮斎胄盘?hào)包括：按鍵輸入信號(hào)、用戶(hù)單片機(jī)的通話信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入、用戶(hù)單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入、用戶(hù)單片機(jī)的開(kāi)門(mén)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入、而且涉及到自身的一個(gè)15秒計(jì)時(shí)和2分鐘的通話計(jì)時(shí)。所以我設(shè)計(jì)了一下一個(gè)中斷分配：將外部中斷0設(shè)置為報(bào)警中斷，并將用戶(hù)單片機(jī)的報(bào)警信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入連接到P3.2引腳口；將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0溢出中斷設(shè)置為開(kāi)門(mén)中斷，并將用戶(hù)單片機(jī)的開(kāi)門(mén)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入連接到P3.3引腳

91、口:；將外部中斷1設(shè)置為通話中斷，并將用戶(hù)單片機(jī)的通話信號(hào)的統(tǒng)計(jì)輸入連接到P3.4引腳口；將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷就作為T(mén)1的計(jì)數(shù)器。</p><p>　　DENGDAI : AJMP $ </p><p>　　INTT1: CLR ET1</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　M

92、OV TH1,#3CH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　DJNZ 42H,DENGDAI</p><p>　　AJMP START1</p><p>　　EXT1: CLR TR1</p><p><b>　　CLR ET1</

93、b></p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　DJNZ 43H,DENGDAI</p><p>　　AJMP START1</p><p>

94、　　INTT0: CLR TR1</p><p><b>　　CLR ET1</b></p><p><b>　　SETB P3.7</b></p><p><b>　　CLR ET1</b></p><p><b>　　CLR TR1</b>&

95、lt;/p><p>　　MOV 42H,#60</p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　DJNZ 42H,DENGDAI</p><p><b&

96、gt;　　CLR P3.7</b></p><p>　　AJMP START1</p><p>　　EXT0: CLR 00H</p><p>　　MOV 43H,#240</p><p><b>　　CLR ET0</b></p><p><b>　　CLR T

97、R1</b></p><p><b>　　CLR ET1</b></p><p>　　MOV TL1,#0B0H</p><p>　　MOV TH1,#3CH</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　DJNZ 43H,DENGDA

98、I</p><p>　　MOV 43H,#240</p><p>　　DJNZ 44H,DENGDAI</p><p>　　AJMP START1</p><p>　　上面就是主單片機(jī)的中斷執(zhí)行處理操作程序。</p><p>　　5.3.6 設(shè)計(jì)中單片機(jī)中斷的運(yùn)用方法</p><p>　　報(bào)警中

99、斷處理：需要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，需要將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器0溢出中斷、外部中斷1、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷的請(qǐng)求先清零，并將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l的狀態(tài)清零，TH0和TL0的內(nèi)容都清零，然后將4*4的非獨(dú)立式按鍵鎖起來(lái)，并設(shè)置一下中斷允許（不允許開(kāi)門(mén)中斷）。</p><p>　　開(kāi)門(mén)中斷處理：需要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，需要將外部中斷1、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷的請(qǐng)求先清零，將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l的狀態(tài)清零，TH0和TL0的內(nèi)容都清零，

100、然后需要將住戶(hù)信息的內(nèi)容也修改為0FFH，最后才將P3.1輸出一個(gè)高電平，通過(guò)轉(zhuǎn)換，由電控鎖打開(kāi)門(mén)。</p><p>　　通話中斷處理：需要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，需要將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷的請(qǐng)求先清零，需要將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l的狀態(tài)清零，TH0和TL0的內(nèi)容都清零，并重新設(shè)置新的TH0和TL0初始值，設(shè)置一個(gè)2分鐘的計(jì)時(shí)，最后才開(kāi)啟定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l，最后等待。</p><p>　　T1的計(jì)數(shù)

101、器中斷：需要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行保護(hù)，定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l溢出中斷的請(qǐng)求先清零，需要將定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l的狀態(tài)清零，TH0和TL0的內(nèi)容都清零，并重新設(shè)置TH0和TL0初始值，不開(kāi)啟定時(shí)器／計(jì)數(shù)器l，最后返回主程序。</p><p>　　5.4 鍵值功能的跳轉(zhuǎn)</p><p>　　圖5.8 鍵盤(pán)值得輸入</p><p><b>　　5.5 功能鍵</b>&l

102、t;/p><p>　　由于主單片機(jī)涉及到多個(gè)功能，所以需要一些功能鍵。</p><p>　　但這些功能鍵不能相互那個(gè)混淆。</p><p>　　我就想到了一個(gè)辦法，將20H中的數(shù)據(jù)作為一個(gè)判定，具體說(shuō)就是我們?cè)诘谝淮伟存I的時(shí)候，程序設(shè)置的初始的20H的值是00H是1，這樣的話，我們按下去的鍵是沒(méi)有初始功能的，只能獲得鍵值，這時(shí)，我們按下的數(shù)字鍵將沒(méi)有任何作用。但當(dāng)我們按

103、到功能鍵時(shí)，比方我們按到了*鍵，這時(shí)我就將00H中的1給清零了，然后將01H設(shè)置為1，這樣等到我們下次按鍵的時(shí)候，默認(rèn)的功能就是密碼輸入的功能，這時(shí)如果在按到功能鍵，就會(huì)將密碼的錯(cuò)誤次數(shù)加1，當(dāng)錯(cuò)誤次數(shù)為3次的時(shí)候就進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)。當(dāng)我們按到的數(shù)字鍵和初始密碼比較時(shí)，不一樣，同樣也會(huì)錯(cuò)誤次數(shù)加1，（密碼的比較，才有逐個(gè)輸入，逐個(gè)直接比較）。當(dāng)我們?cè)诔跏?0H是1的情況下，按到了#號(hào)鍵，這樣我們還是一樣的方法，將00H中的1先清零，在講02

104、H中的數(shù)置1，這樣我們下次的按鍵會(huì)轉(zhuǎn)移存儲(chǔ)到住戶(hù)信息存儲(chǔ)器中，通過(guò)計(jì)算，再由主單片機(jī)輸出到用戶(hù)單片機(jī)，這樣實(shí)現(xiàn)了訪客的詢(xún)問(wèn)住戶(hù)操作。</p><p><b>　　5.6 計(jì)時(shí)按鍵</b></p><p>　　主單片機(jī)不可能一直在那里等待我們按鍵，對(duì)每一次按鍵我們需要設(shè)置一個(gè)等待時(shí)間，故我設(shè)置在每一次按鍵之后，讓定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1開(kāi)啟計(jì)時(shí)5秒，在5秒內(nèi)如果有下一次按鍵進(jìn)入

105、，則按鍵有效，如果沒(méi)有，根據(jù)功能判定鍵20H中的值進(jìn)行相對(duì)的跳轉(zhuǎn)，如果是密碼輸入功能判定的01H，則超過(guò)5秒算錯(cuò)誤一次，如果是訪客輸入功能判定的02H，則返回主程序入口。在下一次有按鍵后，關(guān)閉定時(shí)器／計(jì)數(shù)器1。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我碰到了很多課本上沒(méi)有具體講到的難題和困難,真的是讓人很頭大的，沒(méi)有

106、一點(diǎn)思路去解決的那種問(wèn)題。真切的體會(huì)到知識(shí)要想能能融會(huì)貫通，一定需要在實(shí)踐中先得到充分應(yīng)用，讓它成為我們的工具，用來(lái)解決困難的方法和依據(jù)，只有這樣才能得到深刻的學(xué)會(huì)和理解。正如那句話：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。只有自己去做了才能有鎖獲得。</p><p>　　在設(shè)計(jì)實(shí)踐中出現(xiàn)了很多問(wèn)題，比方說(shuō)：在原先的方案選擇時(shí)，就比較摸不著頭腦，到底是應(yīng)該怎樣簡(jiǎn)單的將門(mén)鈴信號(hào)傳導(dǎo)用戶(hù)端呢。還是在辦公室李老師和劉老師的引導(dǎo)下，才

107、想到的那2個(gè)方案。然后在后面自己的程序編寫(xiě)過(guò)程，起初的程序很繁瑣，沒(méi)有一點(diǎn)竅門(mén)可以利用，只是死板的一步步來(lái)，而且這是相對(duì)比較枯燥的工作，也很容易遇到問(wèn)題，比方那些功能鍵的確認(rèn)、跳轉(zhuǎn)、還有按鍵的計(jì)時(shí)等等，很多地方需要巧妙的利用下進(jìn)位位或者標(biāo)志位來(lái)幫助我來(lái)化簡(jiǎn)原本那些比較繁瑣，看似毫無(wú)聯(lián)系的程序。最后在智能門(mén)禁系統(tǒng)的軟件仿真過(guò)程中，也遇到了很多仿真失敗的情況，有時(shí)是硬件沒(méi)封裝，有時(shí)是線路沒(méi)有連接好，真的是粗心一大堆，很費(fèi)神。不過(guò)，最后還是初

108、步實(shí)現(xiàn)了仿真。我也體會(huì)到了，做事情不能做的太快，要一步步來(lái)，急不能讓我們一下子就做好事情的。</p><p>　　最后，還是應(yīng)該說(shuō)，困難讓我們更強(qiáng)大。只有當(dāng)我們遇到問(wèn)題，這是一個(gè)給我們?cè)俅螌W(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。因?yàn)槟切﹩?wèn)題，讓我們?nèi)ニ伎?，讓我們?nèi)ヌ剿鳎拍茏屛覀兡芨嗟牧私?。在這一段時(shí)間中，也鍛煉了我不少，需要較強(qiáng)的探索精神，要十分的細(xì)心、完整的考慮事情，并要充分的利用自己原先學(xué)會(huì)的已有資源，和一些拓展想象。遇到困難不可以

109、退縮，一定要做爭(zhēng)取做到一清二楚。</p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)充分的提高了我的動(dòng)手能量能力和獨(dú)立思考能力，也讓我學(xué)會(huì)了如何去和人溝通、合作。畢竟一個(gè)人的力量總是渺小的，需要集體的力量。努力了這一個(gè)多月，家用門(mén)禁系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也算初步完成，設(shè)計(jì)方案也實(shí)現(xiàn)了其預(yù)定的目標(biāo)，基本實(shí)現(xiàn)了軟件的仿真。更加深了我對(duì)單片機(jī)的一些運(yùn)用的基本了解，怎樣去變復(fù)雜為簡(jiǎn)單，怎么去用最方便的方法去解決問(wèn)題。</p><p

110、>　　還有，程序方針?biāo)慊就瓿闪?，可是在?shí)際設(shè)施中，都是端口傳送，比較繁瑣，可能還是用方案一和方案二的結(jié)合，在傳送住戶(hù)信息的時(shí)候，先用譯碼器傳輸給用戶(hù)端單片機(jī)，然后再由用戶(hù)端單片機(jī)反饋開(kāi)門(mén)、報(bào)警等信號(hào)給主單片機(jī)，可能會(huì)更好點(diǎn)。</p><p>　　總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我個(gè)人來(lái)說(shuō)，相當(dāng)?shù)挠幸饬x，讓我學(xué)會(huì)了自己試著用自己的方法去解決問(wèn)題，也會(huì)成為我以后走上工作時(shí)候的一個(gè)很好的工作態(tài)度，要充分的仔細(xì)、細(xì)心、耐心，

111、還有極強(qiáng)的毅力。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)設(shè)計(jì)順利的完成了，基本實(shí)現(xiàn)了原先的設(shè)計(jì)要求。在這次設(shè)計(jì)中，李莉莉老師幫助了我很多，給了我很多書(shū)上沒(méi)有的思路和解決問(wèn)題的方法。讓我去試著自己去找到有效的方法，深刻的知道了如何去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、怎樣解決問(wèn)題、只有這樣，才能自己學(xué)會(huì)真正的去獨(dú)立總結(jié)問(wèn)題。</p><

112、p>　　也有屬于我的好室友和同學(xué)的不少功勞，沒(méi)有他們的支持，我很難堅(jiān)持。他們讓我在很多次試著放棄思考的時(shí)候，給了繼續(xù)奮斗下去的勇氣和毅力。并在他們的幫助讓我找到了很多難題的解決方案。</p><p>　　最后也非常感謝我們的學(xué)院為我們提供的資源，圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)室等等，正是有了這些，我們這些學(xué)生才可以有更多的實(shí)踐的機(jī)會(huì)，去真切的學(xué)習(xí)、探索。</p><p><b>　　[參 考

113、 文 獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 李廣弟 朱月秀 冷祖祁.單片機(jī)基礎(chǔ)[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2007</p><p>　　[2] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）[M]. 高等教育出版社，2006.1</p><p>　　[3] 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M]. 高等教育出版社，2006.1</p><